研究目的
研究薄水膜对皮秒激光玻璃烧蚀效率和质量的影响。
研究成果
使用薄层流动水膜显著提高了皮秒激光切割玻璃的烧蚀效率和质量,尤其在高脉冲重叠或多道扫描切割条件下效果更为突出。该水膜有助于碎屑清除、减少边缘崩边,并形成几乎无锥度的切割线,使其在需要大量材料去除的应用中极为有效。
研究不足
该研究仅限于钠钙玻璃片和特定的激光配置(532纳米,100千赫)。未探究不同水膜厚度及其他环境条件的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用二极管泵浦的ND:YVO4固态激光器,产生波长532纳米、脉宽10皮秒、重复频率100千赫兹的激光脉冲。在烧蚀过程中使用喷枪在玻璃表面形成薄层流动水膜。
2:样品选择与数据来源:
使用市售0.5毫米厚的钠钙玻璃板。
3:5毫米厚的钠钙玻璃板。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包含激光系统、电光快门、振镜扫描器、用于施加水膜的喷枪以及分析用显微镜。
4:实验流程与操作步骤:
分别在常压空气环境和水辅助条件下进行单道扫描划槽和完整玻璃切割。
5:数据分析方法:
采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析烧蚀质量,并通过光学轮廓仪测定激光加工槽的体积。
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Optical microscope
BX51
Olympus
Analyzing laser ablation quality
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Scanning electron microscope
JSM-6490LV
JEOL
Imaging the ablated samples
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ND:YVO4 solid-state laser
Ekspla
Generating 10 ps duration pulses for laser ablation
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Electro-optical shutter
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Controlling the laser beam
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80 mm focal length
Focusing the laser beam
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Q150T ES
Quorum
Coating samples with gold for SEM imaging
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Sensofar
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